Разработка урока по информатике в 8 классе «Как устроен компьютер»

Разработка урока по информатике в 8 классе

«Как устроен компьютер»

Цели урока:

1. Познакомиться с понятием "персональный компьютер", его основными характеристиками, областями применения.

2. Познакомиться с поколениями персональных компьютеров.

3. Познакомиться с классификацией персональных компьютеров.

ПЛАН УРОКА

1. Организационный момент

2. Изучение нового материала "Современный ПК. Характеристики основных устройств". Небольшая лекция об истории создания, основных характеристиках и поколениях персональных компьютеров.

3. Изучение темы "Классификация персональных компьютеров"

4. Практическая работа на компьютере

5. Подведение итогов урока, выставление оценок

6. Домашнее задание.

ХОД УРОКА:

1. Объяснение учителем темы "Современный персональный компьютер"

2. Запись в тетрадь конспекта с ответами на следующие вопросы:

- Когда и где начал выпускаться первый серийный персональный компьютер?

- За счет каких характеристик, ПК получил широкое применение и распространение?

- Перечислить главные характеристики ПК.

- Перечислить поколения ПК

7. Выполнение практической работы за рабочим компьютером.

8. Подведение итогов работы на уроке:

- прочитайте цели, поставленные в начале урока, как вы думаете, достигли вы их?

9. Запишите домашнее задание.

Современный персональный компьютер

Появление в 1975 г. в США первого серийного персонального компьютера (ПЭВМ-ПЭВМ) вызвало революционный переворот во всех областях человеческой деятельности.

ПЭВМ относится к классу микро-ЭВМ и является машиной индивидуального пользования. Это общедоступный и универсальный инструмент, многократно повышающий производительность интеллектуального труда специалистов различного профиля. ПЭВМ предназначена для автономной работы в диалоговом режиме с пользователем.

Широкое распространение и применение ПК получил за счет следующих характеристик:

• удобный способ общения человека с компьютером;

• малая стоимость;

• небольшие габариты (размеры) и отсутствие специальных требований к условиям окружающей среды (можно устанавливать в любом месте);

• "открытая архитектура", благодаря которой пользователи могут расширять возможности ПК, добавляя различные периферийные устройства и модернизируя компьютер;

• совместимость на программном и физическом уровнях новых версий и моделей;

• большое количество программных средств для различных областей применения;

• высокая надежность работы.

Особенно широкую популярность персональные компьютеры получили после 1995 года в связи с бурным развитием Интернета. Персонального компьютера вполне достаточно для использования всемирной сети в качестве источника научной, справочной, учебной, культурной и развлекательной информации. Персональные компьютеры являются также удобным средством автоматизации учебного процесса по любым дисциплинам, средством организации дистанционного (заочного) обучения и средством организации досуга. Они вносят большой вклад не только в производственные, но и в социальные отношения. Их нередко используют для организации надомной трудовой деятельности, что особенно важно в условиях безработицы.

Большую роль в развитии ПЭВМ сыграло появление компьютеров IBM PC, произведенного корпорацией IBM (США) на базе микропроцессора Intel-8086 в 1981 году. Этот персональный компьютер занял ведущее место на рынке ПЭВМ. Его основное преимущество - так называемая "открытая архитектура", благодаря которой пользователи могут расширять свои возможности приобретенной ПЭВМ, добавляя различные периферийные устройства и модернизуя компьютер.

В дальнейшем другие фирмы начали создавать компьютеры, совместимые с IBM PC и, таким образом, компьютер IBM PC стал как бы стандартом класса ПЭВМ. В наши дни около 85% всех продаваемых ПЭВМ базируется на архитектуре IBM PC.

Главными характеристиками персонального компьютера являются:

- объем внутренней памяти;

- тактовая частота

- разрядность процессора.

1. Объем оперативной памяти обычно измеряется в килобайтах и мегабайтах.

2. Что такое тактовая частота?

Режим работы микропроцессора задается микросхемой, которая называется генератором тактовой частоты. Это своеобразный метроном внутри компьютера. На выполнение процессором каждой операции отводится определенное количество тактов. Ясно, что если метроном "стучит" быстрее, то и процессор работает быстрее. Тактовая частота измеряется в мегагерцах - МГц. Частота в 1 МГц соответствует миллиону тактов в одну секунду.

3. Третья характеристика - разрядность процессора.

Разрядностью называют максимальную длину двоичного кода, который может обрабатываться или передаваться процессором целиком. Разрядность связана с размером специальных ячеек памяти, которые находятся в самом процессоре. Они называются регистрами. Процессор с регистром в 1 байт (8 бит) называется восьмиразрядным, 2 байта - 16-разрядным, 4 байта - 32-разрядным. Наиболее высокопроизводительные машины имеют 8-байтовые регистры (64 разряда).

Развитие техники и технологий микропроцессоров определило смену поколений ПЭВМ:

1. Первое поколение (1975 - 1980 гг.) - на базе 8-разрядного МП.

2. Второе поколение (1981 - 1985 гг.) - на базе 16-разрядного МП.

3. Третье поколение (1986 - 1992 гг.) - на базе 32-разрядного МП.

4. Четвертое поколение (1993 г. - по настоящее время) - на базе 64-разрядного МП.

Классификация персональных компьютеров:

Вариантов использования персональных компьютеров (ПК) в профессиональной деятельности может быть множество, и в зависимости от целей и решаемых задач для автоматизации рабочего места специалиста выбирается определенный тип компьютера.

Для автоматизации рабочего места бухгалтера может быть использован настольный ПК. Менеджеру, работа которого связана с разъездами, необходим ноутбук для качественного оформления договоров и облегчения работы с клиентской базой данных. Желание автоматизировать учет товаропотоков приведет коммерсанта к мысли о приобретении мобильного карманного компьютера. А для инвентаризации крупных складов подойдет пока еще не очень привычный для нас носимый (надеваемый) компьютер.

Все компьютеры можно разделить на:

• - универсальные настольные ПК;

• - мобильные компьютеры - карманные (ручные) и блокнотные, или планшетные, ПК (ноутбуки), а также носимые (надеваемые) компьютеры и телефоны-компьютеры;

• -специализированные ПК - сетевые компьютеры, рабочие станции и серверы высокого уровня;

• -суперкомпьютерные системы.

Каждой категории компьютеров соответствует своя специфичная программно-аппаратная конфигурация (состав устройств входящих в ПК и набор программ направленных на обработку данных).

Универсальные настольные ПК

Что такое настольный компьютер, объяснять никому не надо - это устройство, с помощью которого можно:

• красиво набирать тексты рефератов, а также любые другие тексты, бланки и договоры;

• вести бухгалтерский учет;

• управлять финансами организации и работать с клиентской базой данных;

• делать различные расчеты, рисовать, слушать музыку и смотреть cynepDVD-фильмы;

• обмениваться посланиями по электронной почте или прогуливаться по всемирной сети Интернет.

Обычный настольный персональный компьютер состоит из системного блока, монитора, клавиатуры и мыши. Самая важная часть компьютера - системный блок, содержащий процессор и оперативную память (memory), жесткий диск, или винчестер (HDD - hard disk drive), дисковод (FDD - floppy disk drive), CD-ROM и несколько так называемых портов (СОМ, LTP, USB - port) - плат, снабженных разъемами для присоединения к компьютеру дополнительных устройств: для печати - принтера, для связи с другими компьютерами - модема, для ввода изображений в компьютер - сканера и некоторых других устройств.

IBM-совместимыe компьютеры в настоящее время являются самыми распространенными в мире. Их производят не только в США, но и в Европе, Азии фирмы-производители ПК, принявшие стандарт фирмы IBM. Для этих компьютеров используется операционная система Windows фирмы Microsoft.

Существует и другой стандарт "Эппл" (Apple) - яблоко, на базе которого выпускаются компьютеры серии "Макинтош" (Macintosh). Для компьютеров этой группы существует свое программное обеспечение, в частности своя операционная система Mac OS X.

Блокнотные компьютеры

Все, кому нужен компьютер на каждый день на работе и дома, несомненно, выберут блокнотный (планшетный) ПК (notebook). Ноутбук - это полноценный переносной компьютер небольших габаритных размеров и малой массы.

Дисплеи ноутбуков бывают двух видов - с двойным сканированием и с активной матрицей. Последние формируют более яркие и контрастные изображения, чем экраны с двойным сканированием, и, кроме того, смотреть на них можно под большими углами зрения. Экраны с двойным сканированием можно рассматривать только под прямым углом, а при ярком свете вам придется щуриться, чтобы увидеть текст на экране.

Последние модели ноутбуков укомплектованы процессорами Intel Pentium, Celeron, Athlon-Palomino; размер оперативной памяти колеблется в интервале 32... 512 Мбайт; жесткий диск имеет емкость от 4 Гбайт; установлены накопители флоппи: CD-ROM, CD-RW, DVD; примерные габаритные размеры 300 х 250 х 40 мм; масса 2,5 ...4 кг; размер экрана - 15 дюймов.

Ничто так сильно не влияет на впечатление от ноутбука, как тип его указателя. Это может быть указательный рычажок ("указка" или "ластик"), расположенный между клавишами G и Н. Другие компьютеры снабжены сенсорной панелью. Манипуляторов типа "ластик" становится все больше, так как его разработчик фирма IBM сейчас более свободно продает лицензию на эту технологию. Трекболы (мышка, перевернутая шариком под палец) - это уже динозавры среди подобных устройств.

Карманные ПК

Попытка сжать настольный компьютер до размеров плитки шоколада дала рождение новому классу компьютеров - карманным персональным компьютерам (КПК).

КПК имеет размеры электронной записной книжки и массу около 300 г, операционную систему, подходящую для работы полноценного программного обеспечения - текстового редактора, табличного процессора, игр, баз данных, деловой графики. Компьютеры снабжены монохромным или цветным жидкокристаллическим экраном. Имеется возможность подключения разнообразных внешних устройств, как традиционных (модем, принтер), так и специальных (сканер штрих-кода, сотовый телефон).

Через стандартный разъем или инфракрасный порт можно подключить КПК к настольному компьютеру для обмена данными в обоих направлениях. Данные из карманного компьютера можно перенести на настольный персональный компьютер в привычных форматах (Excel и Word).

Карманный компьютер способен работать от внутренних источников питания от 20 до 60 ч, его в любой момент можно извлечь из кармана, привести в готовность нажатием клавиши и сделать запись, отправить факс, принять E-mail.

Создатели карманных компьютеров отказались от клавиатуры, заменив ее на перьевой ввод. Научиться быстро писать специальным пером на экране не так просто, но при должной сноровке это избавляет работу с карманным компьютером от главного недостатка - тыканья в крошечные кнопочки. Ввод данных на КПК без клавиатуры осуществляется с помощью стило (пера), которое обычно имеет форму цилиндра с резиновым наконечником. На сенсорном экране вводятся знаки Graffiti - стилизованные, сильно упрощенные буквы.

Компьютеры-телефоны

В 2001 г. на рынке появились устройства, совмещающего в себе функции телефона и КПК. Первым комбинированным устройством был PdQ Smartphone компании Qualcomm (ныне Kyocera), но это был слишком громоздкий и дорогой аппарат. Новый Smartphone компании Kyocera выглядит как массивный сотовый телефон, вывернутый наизнанку. Этот телефон вполне полноценное Palm-устройство, работающее на ОС семейства Palm OS, с пером и стыковочным модулем HotSync.

Smartphone открыл новую эру устройств, призванных освободить пользователей от необходимости носить с собой сразу два аппарата: сотовый телефон и КПК. Некоторые из них будут сделаны по схеме "два в одном", другие превратятся из обычных КПК в комбинированные устройства с помощью дополнительного модуля.

Эти устройства достаточно удобны. Можно звонить по телефонам, занесенным в записную книжку, а также использовать все возможности карманных компьютеров. Если позволяет тарифный план, то можно работать с Интернетом. Телефон поддерживает протокол CDMA.

Встроенный микрофон компьютера-телефона способен распознать произносимый телефон или имя абонента и самостоятельно набирать номер. Так что, произнеся: "Звонок маме", можно не сомневаться, что через полминуты вы услышите мамин голос.

Владельцы карманных компьютеров Palm могут воспользоваться дополнительными модулями, чтобы получить функции телефона.

Компания Samsung готовит аппараты для двух протоколов - CDMA и GSM.

CDMA-аппараты NeoPoint-2000 и NeoPoint-2600 представляют собой телефоны с функциями КПК. Они имеют достаточно просторный 11-строчный экран и, несмотря на свою миниатюрность, обеспечивают работу с электронной почтой.

Носимые персональные компьютеры (НПК)

Нынешний лидер в создании НПК- компания Xybernaut разработала первое поколение своих НПК только в 1989 г. по военному заказу. В то время компьютеры должны были заменить объемные руководства по ремонту танков и вертолетов. Довольно успешно использовались НПК и в NASA. Например, при выполнении программы Space Shuttle два подобных устройства пришли на смену обычным ноутбукам.

Эксперты одной из наиболее авторитетных компаний Gartner Group в своем ежегодном отчете в журнале Business Technology Journal включили носимые компьютеры (wearable PC, далее просто - НПК) в десятку самых перспективных технологий.

Человек с НПК чем-то напоминает киношного Робокопа: на поясе - коробочка процессорного модуля, к предплечью пристегнуты небольшая клавиатура и манипулятор, на голове закреплены дисплей и наушник с микрофоном.

Область применения НПК довольно обширна. Они могут эффективно использоваться самыми разными специалистами, как спасателями из служб по чрезвычайным и аварийным ситуациям, так и официантами в ресторанах быстрого обслуживания. Полезными окажутся НПК для проведения инвентаризации и осуществления контроля, при операциях с недвижимостью, в страховом бизнесе, строительстве, геодезии, медицине, обучении в реальных условиях и т.д.

Преимущества НПК очевидны: он оставляет свободными обе руки и дает возможность видеть не только реальный, но и, благодаря монокулярному дисплею, сгенерированный компьютером мир. Специалисты Xybernaut называют этот эффект "улучшенной действительностью" (enhanced reality).

Специализированные ПК

К специализированным ПК относятся сетевые компьютеры, рабочие станции и серверы высокого уровня.

Сетевые компьютеры, предлагаемые компаниями не располагают локальной дисковой памятью и поэтому зависят от сети и серверов. Сетевые компьютеры и сервер приложений управляются собственной фирменной ОС, которая отличается от Windows, но в которой можно запускать Windows-приложения.

Спецификация NetPC, предполагает, что это полностью запечатанный компьютер без возможности подключения плат расширения. К числу его необязательных компонентов относятся дисководы гибких дисков и CD-ROM. Подобно сетевым ПК, компьютеры NetPC не могут работать без сети.

Суперкомпьютеры.

Основным ядром суперкомпьютера является мощный компьютерный комплекс, в котором объединены до 12 двухпроцессорных серверов на базе последних моделей Intel Pentium. Два дополнительных комплекса имеют по восемь рабочих станций каждый. Они могут работать автономно или в составе объединенной системы. Объединенная оперативная память такого комплекса составляет 7 Гбайт, а общее дисковое пространство более 200 Гбайт.

Среди областей применения суперкомпьютеров можно отметить атомную и ядерную

физику, метеорологию, сейсмологию, математическое моделирование.

Практическая работа на компьютере

Выпишите основные характеристики компьютера, за которым вы работаете. Для этого укажите мышью на значок "Мой компьютер" на Рабочем столе, щелчком правой кнопки мыши вызовите контекстное меню и выберите пункт "Свойства". Путешествуя по появившемуся окну "Свойства: Система", найдите основные характеристики вашего компьютера. Для того, чтобы найти основные характеристики логических дисков, щелкните значок "Мой компьютер", выберите один логический диск и в его контекстном меню выберите пункт "Свойства". Запишите полученные сведения в тетрадь:

1. Тип процессора.

2. Объем оперативной памяти.

3. Объем жесткого диска.

Подведение итогов урока

Домашнее задание: параграф 8-9, вопросы к параграфам.